思维导图实验方案

《思维导图在高中生高级学习能力养成中的应用》

实验方案

建三江管局第一中学课题组

一、课题的提出

思维导图引入教学领域以来，已经在教育教学过程中产生了积极的影响。在国内外中小学教育改革实践项目中发展迅速。

世界上许多国家，如英国、美国、澳大利亚、新加坡等，已经把普及应用思维导图作为他们教育改革策略之一，并在提高教学效果方面取得了显著成效；英国和新加坡已经将思维导图作为从幼儿园至大学的必修课程之一，要求学校老师都能自如地运用思维导图；在美国，思维导图成为必备的教学工具，中小学教师要求掌握思维导图的使用，学校使用的教案，也大部分应用了思维导图；韩国、日本、德国、墨西哥、南非等国家的教育教学机构也已经对该课题进行了研究和探索。

在我国目前关于思维导图的研究和应用也已经蔚然成风。北京师范大学、南京师范大学已经有教师和研究生在研究思维导图在教育中的应用；北京、上海、广东、山东等省市的中小学教师都在学习和使用思维导图：而我国台湾省、香港特别行政区的学校也在推广和研究思维导图。

所以，认识它，研究它，探索它的应用，尤其探索其在高中生高级学习能力养成中的应用，对我校的“超越工程”目标的顺利实现有重大意义。

（一）理论依据

1、视觉教育理论

1946年，美国专家戴尔在他的《视听教学法》一书中，研究了录音、广播等视听教学手段如何运用于教学，会产生怎样的教学效果等一系列问题，总结了视听教学方法，提出了视听教学理论，也就是说实物与模型等视觉符号更有助于人们对事物的理解。思维导图就通过把教育内容通过图形的视觉形式来表现，可以促进对事物的形象认知和加深对知识的深度理解。

2、思维可视化与认知工具观

首先，可视化是指一种通过可以觉察的视觉方式将思维进行外化呈现的过程。事实上，可视化能够大大提高学习者思维认知的表现绩效，使他们的认知水平提升到一个新的层面上，从而解决各种更加复杂的问题。思维导图就通过将思维以视觉化的方式呈现，从而通过智力相关的图形化符号来连接创建一种对概念的信息和知识的认知模式。通过应用可视化思维工具，将能提高成功的问题解决能力，并增加学习者的满意度。认知工具由美国著名教学设计专家乔纳森提出，指可以帮助人们完成认知任务，增强思考问题、解决问题以及学习认知能力的工具。在《Computer In The Classroom: Mindtools for Critical Thinking》中，列举了包括概念图在内的八种常见认知工具，把思维导图看做是一种属于促进认知和语义建构的认知工具。

3、学习支架/支架图式论

作为一种教学策略，支架教学从维果斯基的社会文化理论和临近发展区中发展而来，是指教师等人在支持学习者发展中，提供支持结构以让他们进入下一阶段或水平的角色。主要是通过一个更有知识的人提供支架或支持来促进学习者发展，让学习者能够完成自己无法独立完成的任务，由此通过临近发展区。当学习者的知识和能力增加，越来越对自己的学习负责和自治时，教学者便渐渐减少了所提供的支架支持。如果用教学支架的观点来分析思维导图的教学应用，意味着它应该体现为一种支持结构，而这种支持结构将能够有效地促进学习

者的思维支撑和能力自治。图形组织器是一种思维导图作为思维可视化支架的典型表现形式。图形组织器能够通过特定的图示来隐含特定的组织类型和结构关系，为教学者和学习者提供了一种使用信息和认知加工的思维支持框架。

（二）实践依据

1、现代教育应该是一种面向未来的教育，应该培养学生在继承人类社会文化财富的基础上具有强烈的创新意识和创新能力；现代教育又是一种面向全体的教育，教育要从全体出发，使每一个受教育者，都要依据社会和人的需求，学会读书、学会学习、学会生活、学会做事、学会做人；现代教育是一种以人为本的教育，教育要从实际出发，因材施教，承认人与人之间的差异。很多教师工作了十几年甚至几十年，却并不知道什么是益于学生学习的因素，什么是阻碍学生学习的因素，教师只是教材、教案、教参的传达者，教学以教内容为主，缺乏对学生学习能力和学习方法的指导，既影响了学生的学习积极性，又影响了教育的质量和水准，教学质量难以提高。

2、二十一世纪我国基础教育从应试教育向素质教育转轨，教学中学生成为教学的主体，传统学习方式过分强调接受和掌握知识，这种学习压抑了学生的学习兴趣和学习热情，严重影响了学生思维和创新能力的发展。所以转变学生和学习方式，把学习过程变得个性化，使学生的学习方式变成自主式、主动式、探究式、合作式等。现阶段，新课程改革强调促进学习者的高级思维技能发展，如何在教学中培养学生的“创新思维”已成为教育者的重要研究课题。中学阶段是学生思维技能发展的关键时期，教师在教学中应该创设出更多有利于学生促进高级思维技能发展的教学活动。思维导图作为一种思维工具，主要使用颜色、线条、符号、词汇和图像等方式来呈现思维的过程，遵循一套易被大脑接受的规则来呈现知识信息，有利于促进高级思维技能的发展。

在这种背景下，开展思维导图在各学科教学中的应用研究，有利于提升教师的综合能力，应用新工具、新方法，把信息化教学实践与新课程改革相结合，培养学生的高级思维技能和知识建构能力，提高学生的学业成绩。

二、课题的界定

（一）思维导图

思维导图是由英国著名心理学家、教育家托尼·巴赞创立的，是指学习者对特定主题建构知识结构的一种视觉化表征，是语义网络化的表示方法，是人们将某一领域内的知识元素按其内在关联建立起来的一种可视化语义网络。

它通过绘制图的方法，将人认知知识、解决问题和创新想象的思路、途径以及如何对它们进行配置有序地表达出来。它一般以主题为中心，有组织、分层次地放射和互相关联地展现，充分展示形象思维、逻辑思维的有机整合。它的核心思想就是把形象思维和逻辑思维结合起来，让人的左、右半脑在思维过程中同时运作，最终将思维痕迹在纸上用图画和线条形成发散性的结构，呈现一个容易记忆的顺应大脑发散性思维的自然表达过程。

通俗地说，思维导图是一种联想、系统、发散的思维方式，是一个简单、有效、美丽的思维工具。它依据全脑学习的概念，按照大脑自身的规律进行思考，全面调动左脑的逻辑、顺序、条例、文字、数字以及右脑的图像、想象、颜色、空间、整体思维，使大脑潜能得到最充分的开发，从而极大地发掘人的记忆、创造、身体、语言、精神、社交等各方面的潜能。

首先，思维导图基于对人脑工作模式的模拟，是人脑放射性思维模式的直观表达；其次，这种模拟突出了思维内容的重心和层次，有利于把握重点，减轻大脑负担，提升大脑工作效率；第三，这种模拟强化了联想功能，有利于长期记忆和系统性思考；第四，人脑对图像的加工记忆能力大约是文字的1000倍，让你更有效地把信息放进你的大脑，或是把信息从你的大脑中取出来。

（二）学习能力

学习能力是人们在学习、工作、日常生活中必须具备、广泛使用的能力。职业或作业的水平越高，对人的学习能力的要求也越高。学习能力有广义与狭义之分。广义的学习能力，是指人的行为水平提高的能力。如小孩模仿大人使筷子；被热水壶烫过以后，再不让身体接触热壶表面；到一个新的地方，很快就适应那里的环境等。狭义的学习能力，是指与学生学业相关的能力。比如，听、说、读、写、语言、注意、记忆、推理、计算等方面的能力。学习能力一般指人们认识、理解客观事物并运用知识、经验等解决问题的能力，又称为认知能力。它包括注意能力、观察能力、记忆能力、想象能力、思维能力和实际操作能力，特别是逻辑思维能力。现代社会的学习能力主要是指不断获取新知识、掌握新技能、接受新观念，不断完善自我，适应新要求的终身学习能力。

注意力是一切智力活动的基础，是人的智力活动、学习活动的总调度师，注意力是知识的窗户，没有它知识的阳光就照不进来。一般来说，有意注意力集中的学生，学习成绩优秀，有意注意力不集中的学生成绩都不好。所以注意力是最重要的基本学习能力。注意力包括视觉注意力、听觉注意力和综合注意力。

记忆力是智力的核心内涵，因为一切知识都需要记忆，所以记忆力就是核心学习能力。包括听觉记忆力、视觉记忆力、机械记忆力、意义记忆力、瞬间记忆力、短时记忆力、长时记忆力。

读书学习是高级脑力劳动与活动，需要理解、需要思考、需要分析，所以思维能力是高级学习能力。思维能力包括两大方面，一个是反应能力，一个是思维方法。反应能力是指思维反应的速度，反应快不快。思维方法包括形象思维和逻辑思维，逻辑思维又包括对比分析能力、概括归纳总结能力、类比分析能力、逻辑推力能力、综合分析能力等等，一个孩子会不会学习，能不能取得好成绩，就看思维能力强不强。

（三）思维导图在高中生高级学习能力养成中的应用

思维导图为学科教学提供一个有效思维图形工具，运用图文并重的技巧，开启学生大脑的无限潜能。思维导图充分运用左右脑的机能，协助学生在科学与艺术、逻辑与想象之间平衡发展。近年来思维导图完整的逻辑架构及全脑思考的方法更被广泛在世界和中国应用在学习方面，大量降低所需耗费的时间以及物质资源，对于每个学生学习的大幅提升，必然产生令人无法忽视的巨大功效。

三、课题研究的意义与价值

有利于教师切实掌握将思维导图工具与各学科课程相整合应用的能力，通过在学校开展思维导图各学科各类教学应用实践研究，切实提高教师的综合能力，并使之成为学校整体发展特色之一。

思维导图以直观形象的方式表达知识结构，有利于引导学生进行意义建构，有助于在新授课中建构知识结构，在复习课中建构知识体系，作为教学评价的工具能有效地评价学生创造性思维水平。能有效呈现思考过程及知识的关联，有助于培养学习者的高级思维技能和知识建构能力。

思维导图不仅能够作为辅助思考的工具，贯穿大脑信息加工的各个阶段，同时可以作为处理知识及学习的有效的新方法，直接应用到知识学习过程的整理（如笔记）、记忆、复习、交流、写作等过程中。有效提高学生的学业成绩。

四、研究现状

（一）国际方面

思维导图（Mind Map）又被称为心智图、脑图等。最早是由英国心理学家托尼·巴赞于1970年提出的。他在《思维导图》一书中对思维导图是这样定义的：“思维导图使放射性思维的

表达，因此也是人类思维的自然功能。它使一种非常有用的图形技术，是打开大脑潜力的万用钥匙。思维导图可以用于生活得各个方面，其改进后的学习能力和清晰的思维方式会改善人的行为表现。”

托尼·巴赞发明思维导图后，由于它能提升思考技巧，大幅增进记忆力、组织力和创造力，展现个人智力，很快就在世界各国就在企业培训和教育方面得到推广和运用。一些国家（如澳大利亚、美国、日本等）还被应用于创意的发想与收敛、项目企划、问题解决与分析、会议管理等方面，它能大幅降低所需耗费的时间，大幅度的提高绩效水平。如IBM培训部门利用思维导图展示与英国政府合作的帮助人们学习和活动，波音公司将波音飞行手册压缩成25英尺场的思维导图……

国外教育界与思维导图相似的研究还包括“概念图”研究。目前，比较公认的是由美国康奈尔大学教育系的Josehp d Novak 教授在上世纪60年代最早提出主动自觉地在教学活动中运用概念图来帮助教师和学生提高教学质量。Novak教授认为，概念图对于学习者和教师同样重要，可以在教学活动中帮助师生的认知活动。

此外，思维导图作为帮助学生认知的工具，在美国的中小学教育中得到了广泛的应用，从《美国国家教育技术标准》所提供的教案范例和软件资源目录中也可以看到许多优秀教案都使用了思维导图。

（二）国内方面

相对于国外的发展来说，国内思维导图的应用还刚刚起步，教育界的很多教师和研究人员也对此进行了积极的探索，在一些小学、中学、大学进行了思维导图与学科教学的尝试，使思维导图的应用无论在理论上还是实践上都有了很大的发展。

我国的港澳台地区有不少学校都在推行思维导图教学，特别是语文教学。如香港卫理中学的何嘉华老师，在香港大学举办的2000年国际语文教育研讨会上宣读的《帮助学生提升写作能力的捷径——思维导图教学》的论文，还有值得一提颇有借鉴意义的是澳门大学图书馆文献中心收藏的梁佑澄所著的《以思维导图为核心的学习辅导课程对初中学生之学习业成绩提升之研究》。

大陆起步较晚，但发展迅猛，关于思维导图应用于教学的研究越来越多。现在据互联网所查，上海师范大学教育技术学系主任黎加厚博士，北京师范大学网络教育实验室的赵国庆等等已经有众多的教育界的先行者在关注和积极谈讨它的应用，也已经有相关的公司在进行思维导图软件的制作开发和汉化工作。还有河北省唐山市开滦二中的齐伟老师把思维导图应用于物理学中取得了一定的成果，桂林市中山中学一级教师石向东开展了《“思维导图”优化教学过程提高思政课实效》的课题研究等。目前中文互联网上有不少关于思维导图的论坛，有利于人们互相切磋。可以肯定的是，在明确的可以预见的时间里，思维导图必将有更加广泛的应用，也必将更加深入到教学的各个环节中去。

五、研究内容

1、思维导图在教师教学中的应用；

2、思维导图在学生自主学习当中的应用；

3、思维导图在记忆性学习中的应用；

4、思维导图在各学科解题中的应用；

5、思维导图在写作当中的应用。

六、研究目标

1、依托研究为本校教师专业发展提供服务，产生一批有代表性的优秀教学案例、校本教材，提升教师思维导图教学研究能力，形成我校的教学和科研特色。

2、通过本课题的实验研究，培养学生的自我意识，让学生体验成功和创造的愉悦。让每个学生都能在课堂学习中找到自己的相应的位置，引导学生由被动学习转变为主动学习。不断

唤起和强化他们的主体意识，提高他们的自尊心和自信心。

3、通过本课题的实验研究，提高学生主动探究的质量和程度。学生的学习只有通过主动的参与和自身的实践体验以及不断探究才能完成，因而必须积极地创造条件，努力提高学生探究的能动性、全面性和深刻性。

4、利用思维导图充分发挥学生主动探究、合作学习的能力。

七、三个变量：

1、自变量：使教师和学生熟练地掌握“思维导图”的系统方法和科学的思维方式。

2、因变量：通过思维导图在各学科教学中的应用，有效地培养师生的联想、系统、发散的思维习惯，思维品质，和思维方式，对教材进行重新建构，构筑高效课堂，不断提升教育教学质量。

3、无关变量：在语、数、外、理、化、生、政、史、地九大学科中，选拔具有较强的教学科研能力的教师，成立实验班。在不增加课时量、作业量、辅导量等前提下，与对比班进行对比。

八、理论假设

如果实施“思维导图在各学科教学中的应用”的实验研究，就能有效地培养教师和学生的科学的思维方式和创新能力，大大提高实验班的教学质量，实施课题带动战略，以点带面，整体推进。

九、研究方法

1、文献研究法：对国际和国内有关思维导图及其应用的专业期刊文献或书籍进行分析，把握其研究焦点与特色，找出对思维导图在教学中应用研究有意义和可参考的数据。

2、调查研究法：有目的、有计划、有系统地搜集有关思维导图的现实应用状况和发展水平，通过对其系统的调查，和对所搜集到的资料进行分析、综合、比较、归纳，最终得出有关思维导图教育应用的规律性的知识和结论。

3、实践研究法：与实施思维导图教育应用的一线教师建设和应用者密切接触，并对实践数据、资源案例等进行分析和反馈，在研究中行动，持续改进研究质量。在研究实践中通过行动与研究的结合，应用教育理论去研究与解决不断变化的实践问题，从而提高研究水平，改善实践成效。

4、经验总结法：对在实践中搜集的材料全面完整地进行归纳、提炼，进行定量和定性分析，得出能揭示教育现象的本质和规律，确定具有普遍意义和推广价值的方法。

十、研究步骤

2011年9月——2014年9月，分三个阶段进行：

第一阶段（2011、09、01——2011、09、10）：进行调研、课题论证、撰写实验方案。

1、组建课题研究组，学习思维导图的核心原理及其在教学中应用的成功案例，使课题组中的每一位老师彻底吃透思维导图的内涵，并能将之熟练地应用到教学设计、习题讲解和对学生的学习方法指导中去。

2、理性研究各学科教学导图的规律、特点，形成各学科思维导图的绘制方法等。探究思维导图应用策略。结合本学科的教学实际，撰写应用思维导图的导学案和学案。

3、选取实验班进行教学实验，以研讨课、示范课的形式进行教学经验交流和传播。

第二阶段（2011、09、11——2011、09、15）：召开课题开题会：提高认识，统一思想，统一步调，精心筹划。

第三阶段（2011、09、16——2014、06、20）：全面启动和实施思维导图在教学中应用的实验研究。

1、组织所有任课教师学习思维导图的核心原理及其在教学中应用的成功案例。

2、学校定期组织实验教师上示范课，带动其他教师认真学习本课题的实验研究示范课，并

引导非实验教师上“思维导图在教学中的应用”探究课、青年教师上汇报课。课后进行课例研评，根据学科特点调整课堂教学改革思路。

3、组织实验班学生学习思维导图在各阶段学习中的应用。

4、组织撰写适合本校教学实际的思维导图校本教材。

5、使用思维导图校本教材，在应用中逐步改进完善。

6、通过问卷调查、学生访谈、师生座谈、成绩分析等方法检验思维导图在教学中就用的实际效果，根据反馈结果改进实施方案。

7、使我们的每一位老师和绝大多数学生全面掌握思维导的预习法、听课笔记法、复习法、记忆法、解题法、写作法和元学习法。

第三阶段（2014、06、20——2014、09、20）：课题实验研究总结反思、课题终结题阶段。对本课题的实验研究进行归因梳理总结，对实验成果进行定量和定性分析，整理教学案例、教学课例、教学反思、经验总结、校本教材等，撰写实验报告或研究报告，并向总课题组专家组提出结题申请，邀请总课题组领导和专家结题验收鉴定。

十一、预期成果

理论成果：

1、研究报告；

2、学科思维导图教案集；

3、学生思维导图设计作品集；

4、各学科思维导图应用方法总结；

5、思维导图校本教材。

实践成果：

通过实践研究检验，能为思维导图在中学各学科教学的应用提供有益借鉴，为促进高级思维技能发展的思维导图学科应用研究提供推广应用和示范效应。

十二、开拓组织机构

1、课题领导小组

组长：崔锡印

副组长：左振科

常务副组长：张奇善

成员：孙立新、王红香、刘荣权、杨慧先、王昌

2、课题执行小组

组长：左振科

副组长：张奇善

成员：孙立新、王红香、刘荣权、杨慧先、王昌、周广金、姜宝军、教研员

十三、课题实施保障

学校为本课题的实验研究提供足够的科研经费，按时参加总课题组组织的相关会议及资料的订购，保障课题实验研究的顺利进行，并达到预期的科研成果。